基于極課大數據的高中數學教學優化策略研究

吳雨伶　夏敏

摘要：隨著大數據在各個行業和領域的應用，基于數據思維，挖掘數據價值，進而開展精準教學逐漸成為教育工作者的重要研究方向。無錫市市北高級中學引入極課信息化教學系統后，在極課大數據的常態化采集和數據的精細化分析下，使在高中數學教育中開展因材施教和個性化學習成為可能，適合不同班級的數學習題庫逐步形成，也加速了數學教師的專業成長。

關鍵詞：高中數學；大數據；精準教學

中圖分類號：G633.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2018）01A-0076-04

在大數據時代背景下，數據無所不在，傳統教育中許多難以量化的信息都可以轉化為數據進行儲存和分析。無錫市市北高級中學2016年引進極課信息化教學系統后，借助“大數據技術”，在教學中用客觀數據代替了經驗性判斷，讓教師明確地做出相應的策略調整，及時調整教學方式和教學重點，用數據發現學生興趣，引發學生思考，借助于數據思維，真正實現了個性化、科學化和精準化的教學。

一、幫助教師解讀每一份練習，了解每一個學生

對于一張試卷，若我們有足夠的耐心，可以得到許多數據：每一道填空題的平均得分，每一道解答題的平均得分，每一道題目哪些學生錯了，錯誤的答案是什么，選擇題的錯誤答案主要集中在哪一個選項上……這些信息，遠比一個分數來得有價值的多。其實很多教師已經有了上述統計數據的想法，但是由于學生數量多，教師工作任務繁重，想要對每一份平時練習、每一次測試都進行手動統計實在困難，所以只有在期中、期末考試等大型考試后，來做這項工作。但在引入極課信息化教學系統之后，教師能夠看到極課系統生成的若干數據。除了最基本的每個學生各部分得分、總分以及班級名次以外，極課系統還能統計很多更具體的數據。

如圖1所示的某練習第六道題某班學生的作答情況，從中我們可以知道：該題的正確率是多少，回答錯誤的是哪些同學，錯誤答案有哪些。在試題講評過程中，教師就可以直接就集中性的錯誤進行針對性的分析。這道題目主要考查的是反證法如何反設，錯誤答案大都寫的是“三角形的內角中沒有大于60度的”或是“三角形的內角中都小于60度”，說明筆者所教的文科班學生對于反證法結論中同時出現“至少”“至多”與“不大于”“不小于”這類詞的時候，思維邏輯上無法轉彎。在后續教學中，筆者就重點在涉及全稱量詞和存在性量詞的問題上進行更詳細的講解，并輔之以更多類似的練習。

學校全年級某次數學測試后各班小題均分對比，筆者所教2班、3班都是高二文科類歷史政治班（第二層次），與同為歷史政治班（第一層次）的4班比較，可以得到以下幾點結論：（1）1至10題基礎題的得分率均低于4班，11至13題中等題的得分率略高于4班，可見雖然班級層次不同，但是不同于理科班，文科班學生在數學學習上能力的差異性沒有那么明顯。比如物理、生物第一層次班級7班和第二層次班級6班比較，學生在各類題的處理上能力差異更為明顯。（2）雖然本身能力差異不明顯，但是在學習習慣上的差異，如聽課效率、課后復習、有疑必糾等方面的區別決定了基礎題的得分，前十題4班比3班均分共高3.4分，后四題3班比4班共高1.5分。可見，對于文科班學生，較難在中等題甚至難題（如填空14題）上拉開大的差距，基礎題的正確率很大程度決定了學生的得分。所以，在下階段的學習上，作為教師應該更嚴格地規范學生的學習習慣，增強基礎題的專項訓練，讓學生努力做到基礎題不失分。（3）在較難的12題和14題上，班里仍有個別同學能夠得分，說明這幾位學生個人學習能力比較強，后期可以給這些學生增加適當難度的訓練，做到分層教學，提優補差。（4）將筆者的兩個班級進行比較，同層次的班級在每次測試中也會產生微弱的差異，比較每個題目的得分，分析產生差距的原因，也許只是在講解某個知識點時多強調了一遍易錯點，或是在課上多講了一個題目的變式。尤其對于青年教師，在易錯點和重難點的把握上不夠精準，那么每一次練習的數據分析都可以幫助教師進行教學反思。數據上的直觀反饋能夠幫助教師更準確地調整和更快速地成長。

二、幫助學生自主個性化地高效學習

傳統的教學模式主要是教師按照教學大綱，結合平時的溝通、督促、情感交流等，按部就班地完成教學活動。這種教學模式的優點在于有計劃、有步驟，體現了秩序性，但在一定程度上也設置了學生的思維框架，限定了學生的發展方向和發展速度，學生的自主創新能力尚未充分發揮。

IPEA協會對個性化教育的定義為：為受教育者量身定制教育目標、教育計劃、教育培訓方法、輔導方案并加以執行，組織相關專業人員為受教育者提供學習管理策略和知識管理技術并整合有效的教育資源，幫助受教育者突破生存限制，實現自我成長、自我實現和自我超越。

極課系統除了能夠提供大樣本數據供教師參考，也能根據每一個學生的學習情況，提供學生的個體樣本數據，幫助每一個學生查看某一個階段的排名和趨勢，輔助教師為學生分析成績起伏的原因，了解不同章節知識點的掌握情況，制定學生的課后學習計劃，提供個性化教學服務。極課大數據可以讓學生針對性地開展自主學習，提高學習效率。其中最典型的就體現在極課系統在錯題處理的應用上。

傳統教學中，各科教師尤其是理科教師習慣于讓學生手抄錯題，整理成錯題本以利于以后的復習。錯題能夠體現學生知識點掌握情況、階段性學習中的問題，但是對于大部分學生而言，整理錯題的時間卻是大量花在了抄寫題目的過程上，將糾錯變成了“練字”。而整理完的糾錯本學生往往放在一邊再也不去翻看，讓糾錯失去了原本的意義。極課系統能夠直接將學生作業及測試中的錯題打印成冊，省去了原本的抄題時間，學生在重做錯題時，也不會看到原來的訂正過程，可以真正地重做一遍。甚至學生到了高三，也依然能夠重新打印高一、高二時練習中的錯題，做到定期回顧，選擇重點錯題再做，極大程度地避免了實體試卷丟失的情況。周周糾、月月糾、假期糾、反復糾，打造屬于個人的長期的糾錯本，讓錯題真正發揮其在教育教學中的巨大作用。endprint

另外，如同現今大部分的社交軟件能根據用戶在某類主題的點擊率、停留的時間等推送相應的內容，學生也可以不用再盲目地進行大量的習題練習，搞題海戰。在課后，學生可以不再像傳統教學中那樣，按照教師所制定的全班性學習計劃進行學習，而是可以僅對由極課系統根據每個學生平時作業、考試中的錯題所準確定位的知識點弱項推送的課后習題進行復習鞏固，只做最有用的那幾道。在有限的時間內最高效地完成學習任務，學生的學習效率得到提高。

三、評價試題參數，調整練習難度，建立適合本班學情的習題庫

一份練習中，并不是每道題目都適合本班學生，也不能僅從得分率的高低來決定哪些題目需要重點講評或是課后需要鞏固練習。極課系統在直接統計各題得分率的基礎上，還能分析計算出作業測試中各題的區分度、難易度。區分度更能體現出該試題的質量，以及是否達到預期的測試目標。

根據極課系統自動生成的某次數學平時練習的參數折線圖，筆者將18道題的具體數值列入表1中。

根據以上數據我們能發現：（1）第6、8、9、10、11、13、16題的區分度是大于等于0.4的。其中，第11、13、16題的難易度在0.3-0.7之間，說明這一類題是檢測差異性的較好試題。（2）第6、9、10題是難易度不高，但是區分度較高的題目。這一類題目是區分班級高低分的主要題，針對個別學生講解這些題可以有效地降低班級的低分人群，從而提高班級均分。（3）第17題（解答題）是難易度中等但是區分度較低的題目，說明學生對這類題的掌握情況類似，普遍只能做出前兩問。（4）對于一些區分度極低的題目，比如1、4屬于全班都能掌握的，以及12、14這些難度極高的題目，可以不再放入本班（或以后同層次同類型的班級）今后鞏固練習的題庫中，從而逐步構建出分層診斷、個別指導、分類使用的優質試題資源。

四、擴大教育評價范圍，促進教師個人能力提升

大數據真正來臨時，對于教師的責任心、文化素養、教育素養都有了更高的要求。在極課系統的數據分析下，除了能夠直接體現每個班分數排名，促進教師更認真備課、授課，增強教師責任心，也能夠體現出在一些具體的知識點上某些教師的講解方式更好，便于教師之間的互相學習，共同進步。

另外，教育評價的對象不僅限于學生，對于教師的數據分析解讀能力也有了一定要求。極課系統所統計的試題的區分度，也對教師的出卷能力有了測評。這需要我們在平時多積累、多研究，才能在出卷時做到心中有數，真正有效地檢測學生。

以上是筆者在使用極課系統時的一些體會。通過極課系統的數據統計分析，我們能夠更清晰地體會到，在大數據的時代背景下，深層次地挖掘數據背后的價值能夠讓教學更精準化、個性化。

參考文獻：

[1]張燕南，趙中建.大數據時代思維方式對教育的啟示[J].教育發展研究，2013（21）.

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[3]管小慶，桑芝芳.基于極課大數據下的物理學情診斷和教學優化策略[J].物理教師，2016（12）.

責任編輯：石萍

Abstract： With the application of big data in all fields， teachers should conduct research on mining data values and carrying out accurate teaching on the basis of data thinking. Our school has introduced the teaching system of Fclassroom information and made it possible to teach students according to their aptitude in senior middle school mathematics teaching by collecting big data and fine analysis. As a result， the mathematics problem library fitting different classes has gradually been established， and mathematics teachers professional development has also been accelerated.

Key words： senior middle school mathematics； big data； accurate teachingendprint